结合代谢磁共振成像（metabolic MRI）的微观结构磁共振成像（microstructural MRI）用于评估胶质母细胞瘤患者在肿瘤治疗区域术后早期随访期间的无进展生存期：一项初步研究

《BMC Medical Imaging》：Microstructural MRI combined with metabolic MRI to evaluate the progression-free survival of patients with glioblastoma at the early follow-up after tumor treating fields: a pilot study

　　

摘要

背景

利用成像技术对肿瘤治疗场（TTFields）的治疗反应进行非侵入性评估以及探索无进展生存期（PFS）仍然是一个重大挑战。

目的

这项探索性初步研究探讨了结合时间依赖性扩散磁共振成像（t_d-dMRI）和化学交换饱和转移（CEST）磁共振成像来评估TTFields治疗效果及其与术后胶质母细胞瘤（GBM）患者无进展生存期（PFS）之间关联的可行性。

方法

本研究在2023年5月至2024年11月期间，对接受TTFields或替莫唑胺治疗的患者在治疗前及治疗后1-6个月进行了t_d-dMRI和CEST扫描。使用IMPULSED方法计算了包括直径、细胞内体积分数（V_in）、细胞密度指数和细胞外扩散率（D_ex）在内的微结构指标。通过磁化转移比率不对称分析和pH加权分析得出了多种代谢参数。利用线性混合效应模型（LMM）分析了这些参数的纵向变化，并通过Mann-Whitney U检验进行了敏感性分析。Spearman相关性分析评估了参数与PFS之间的关系。

结果

研究共纳入10名患者（年龄范围29-74岁；8名男性）。TTFields组在首次随访时显示出细胞密度指数降低的趋势更为明显。LMM分析显示，进展组与非进展组在直径（F?=?5.042, P?=?0.035）和pH加权值（F?=?5.291, P?=?0.055）方面的动态演变趋势存在差异。治疗三个月后，进展组的直径相对于基线有所增加，而非进展组的直径则有所下降（估计值?=?3.17，95% CI: 0.29–6.06, P?=?0.036）。敏感性分析支持了这些组间差异。相关性分析表明，治疗三个月后，直径的变化与pH加权值的变化相关（r?=?0.697, P?=?0.025）。在治疗的早期阶段，直径的变化以及相对于基线的pH加权值的变化都与患者的PFS呈负相关（r = -0.636, P?=?0.048；r = -0.697, P?=?0.025）。

结论

这项探索性初步研究表明，结合t_d-dMRI和CEST MRI有助于描述可能与TTFields治疗效果相关的微结构和代谢变化。直径和pH加权值的变化，无论是在趋势还是幅度上，都与患者的PFS相关。这些观察结果支持在更大样本量中进行进一步探索性研究，以明确多参数磁共振成像在评估早期TTFields相关变化和预后中的作用。

关键相关性声明

早期评估TTFields对GBM的治疗效果是实现个性化治疗的关键，但仍存在挑战。这项探索性初步研究结合了微结构和代谢磁共振成像来描述与TTFields反应相关的早期纵向变化。初步发现为未来更大规模的研究提供了初步见解，有助于更好地理解GBM患者的治疗反应。

临床试验编号

不适用。

背景

利用成像技术对肿瘤治疗场（TTFields）的治疗反应进行非侵入性评估以及探索无进展生存期（PFS）仍然是一个重大挑战。

目的

这项探索性初步研究探讨了结合时间依赖性扩散磁共振成像（t_d-dMRI）和化学交换饱和转移（CEST）磁共振成像来评估TTFields治疗效果及其与术后胶质母细胞瘤（GBM）患者无进展生存期（PFS）之间关联的可行性。

方法

本研究在2023年5月至2024年11月期间，对接受TTFields或替莫唑胺治疗的患者在治疗前及治疗后1-6个月进行了t_d-dMRI和CEST扫描。使用IMPULSED方法计算了包括直径、细胞内体积分数（V_in）、细胞密度指数和细胞外扩散率（D_ex）在内的微结构指标。通过磁化转移比率不对称分析和pH加权分析得出了多种代谢参数。利用线性混合效应模型（LMM）分析了这些参数的纵向变化，并通过Mann-Whitney U检验进行了敏感性分析。Spearman相关性分析评估了参数与PFS之间的关系。

结果

研究共纳入10名患者（年龄范围29-74岁；8名男性）。TTFields组在首次随访时显示出细胞密度指数降低的趋势更为明显。LMM分析显示，进展组与非进展组在直径（F?=?5.042, P?=?0.035）和pH加权值（F?=?5.291, P?=?0.055）方面的动态演变趋势存在差异。治疗三个月后，进展组的直径相对于基线有所增加，而非进展组的直径则有所下降（估计值?=?3.17，95% CI: 0.29–6.06, P?=?0.036）。敏感性分析支持了这些组间差异。相关性分析表明，治疗三个月后，直径的变化与pH加权值的变化相关（r?=?0.697, P?=?0.025）。在治疗的早期阶段，直径的变化以及相对于基线的pH加权值的变化都与患者的PFS呈负相关（r = -0.636, P?=?0.048；r = -0.697, P?=?0.025）。

结论

这项探索性初步研究表明，结合t_d-dMRI和CEST MRI有助于描述可能与TTFields治疗效果相关的微结构和代谢变化。直径和pH加权值的变化，无论是在趋势还是幅度上，都与患者的PFS相关。这些观察结果支持在更大样本量中进行进一步探索性研究，以明确多参数磁共振成像在评估早期TTFields相关变化和预后中的作用。

关键相关性声明

早期评估TTFields对GBM的治疗效果是实现个性化治疗的关键，但仍存在挑战。这项探索性初步研究结合了微结构和代谢磁共振成像来描述与TTFields反应相关的早期纵向变化。初步发现为未来更大规模的研究提供了初步见解，有助于更好地理解GBM患者的治疗反应。

临床试验编号

不适用。